计算机组成原理考试复习资料

填空题1．计算机系统的层次结构中，位于硬件系统之外的所有层次统称为___虚拟机___。

2．现在主要采用____总线_结构作为计算机硬件之间的连接方式。

3．以80386微处理器为CPU的微机是_32_的微计算机，486微机是_32_位的微计算机。

4．___JPEG__标准用于静态图像压缩，___MPEG__标准用于运动视频图像的压缩。

5．若[X]补=1000，则X= ____-8______。

6．设机器字长为8位，-1的补码用定点整数表示时为_____11111111_____，用定点小数表示时为___1.0000000___。

7．8位二进制补码所能表示的十进制整数范围是_____-27_____至____+27-1_____，前者的二进制补码表示为___10000000__，后者的二进制补码表示为___01111111_______。

9．根据国标规定，每个汉字内码用__2个字节________表示。

13．采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位_不同_______，则表明发生了溢出。

若结果的符号位为_____01_____，表示发生正溢出，若为__10________，表示发生负溢出。

14．浮点数运算时，当运算结果的尾数（尾数用补码表示）部分不是___00.1/11.0_______的形式时，则应进行规格化处理。

当尾数符号位为__01/10________时，则要右规。

当运算结果的符号位和最高有效位为____相同______时，需要左规。

15.主存储器的性能指标主要是__存储容量__、___存取时间__、存储周期和存储器带宽。

16.半导体存储器分为_SRAM___、__DRAM__、只存存储器（ROM）和相联存储器等。

17.存储器芯片并联的目的是为了_____位__扩展，串联的目的是为了_字单元_扩展。

18.三级存储器系统是指__CACHE____、__M________、___外存_______这三级。

19．只存存储器ROM可分为____ROM______、_PROM_________、__EPROM________和__EEPROM________四种。

20.双端口存储器和多体交叉存储器属于___并行_______存储器结构。

前者使用__空间并行________技术，后者采用___时间并行_______技术。

21.在多级存储体系中，cache的主要功能是___提高存储速度_______，虚拟存储器的主要功能是___扩大存储容量_______。

22.虚拟存储器指的是___主存—外存_层次，它给用户提供了一个比实际___主存_______空间大得多的____虚拟地址______空间。

23.指令系统是计算机硬件所能识别的，它是计算机___软件和硬件____之间的接口。

24.对指令中的___地址码____进行编码，以形成操作数在存储器中地址的方式称为___操作数的寻址方式____。

25.操作数直接出现在地址码位置的寻址方式是___立即____寻址。

26.寄存器寻址方式中，指令的地址码部分给出___寄存器号____，而操作数在___寄存器中____。

27.存储器间接寻址方式指令中给出的是___操作数地址____所在的存储器地址，CPU需要访问内存____二次___才能获得操作数。

28.计算机对信息进行处理是通过___执行程序____来实现的。

29.指令系统是计算机的__硬_____件语言系统，也称为_机器______语言。

30.CPU的四个主要功能是：___顺序控制___、___操作控制___、__时间控制____、__数据加工____。

31.CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器为___IR____，保存下一条指令地址的寄存器为__PC_____，保存CPU访存地址的寄存器为__AR_____。

32.操作控制器的功能是___从主存中取出指令，完成指令操作码译码，并产生相关的操作控制信号，以解释执行该指令___；控制器在生成各种控制信号时，必须按照一定的__时序_____进行，以便对各种操作实施时间上的控制。

33.微程序控制器的核心部件是存储微程序的__控制存储器___，它一般由__ROM_____构成；它具有规整性、可扩展性等优点，是一种用__软件_____方法来设计___硬件____的技术；在微程序控制中，计算机执行一条指令的过程就是依次执行一个确定的__微指令序列（微程序）_____的过程；在执行微程序时，取下一条微指令和执行本条微指令一般是_顺序_____进行的，而微指令之间是___重叠___执行的；因此，一条机器指令和微指令的关系是___一条机器指令对应一段微程序，而微程序由若干条微指令构成___。

34.微指令执行时，产生后续微地址的方法主要由__计数器方式__、__断定方式__、和结合方式。

任意指令周期的第一步必定是_取指令______周期；在同一微周期中的_不可以同时出现______的微命令，称为互斥的微命令；在同一个微周期中_可以同时出现______的微命令，称为相容的微命令。

35.衡量总线性能的重要指标是__总线带宽____，它定义为总线本身所能达到的最高__传输速率____。

PCI总线的带宽可达___ 264MB / S ___。

36.总线有___物理___特性，___功能___特性，电气特性，___机械___特性。

37.在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止 CPU访问主、周期挪用和DMA和CPU交替访问主存。

38.设 n = 8 （不包括符号位），则原码一位乘需做8次移位和最多8 次加法，补码Booth算法需做 8次移位和最多 9 次加法。

39.一个总线传输周期包括 a ．申请分配阶段 B．寻址阶段C．传输阶D．结束阶段40.CPU采用同步控制方式时，控制器使用机器周和节拍组成的多极时序系统。

41.在组合逻辑控制器中，微操作控制信号由指令操作码、时序和状态条件决定。

42.为了运算器的高速性，采用了先行进位，阵列乘除法和流水线等并行措施。

43.相联存储器不按地址而是按__内容__访问的存储器，在cache中用来存放__行地址表__，在虚拟存储器中用来存放__页表和段表____。

44.硬布线控制器的设计方法是：先画出__指令周期__流程图，再利用__布尔代数__写出综合逻辑表达式，然后用__门电路、触发器或可编程逻辑__等器件实现。

45.磁表面存储器主要技术指标有_存储密度_，_存储容量_，_平均存储时间_，和数据传输率。

46.DMA 控制器按其_组成结构_结构，分为_选择_型和_多路_型两种。

49.闪速存储器特别适合于_便携式_微型计算机系统，被誉为_固态盘_而成为代替磁盘的一种理想工具。

50.主存储器的性能指标主要是_存储容量_、_存取时间_、存储周期和存储器带宽。

51.条件转移、无条件转移、转子程序、返主程序、中断返回指令都属于_程序控制类_类指令，这类指令在指令格式中所表示的地址不是_操作数_的地址，而是_下一条指令_的地址。

53.运算器的两个主要功能是：_算术运算_，_逻辑运算_。

54.PCI总线采用_集中式_仲裁方式，每一个PCI设备都有独立的总线请求和总线授权两条信号线与_中央仲裁器_相连。

55.直接内存访问（DMA）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对_总线_的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和_I/O设备_之间进行。

56.原码一位乘法中，符号位与数值位分开计算，运算结果的符号位等于相乘两数符号位的异或值。

57.码值80H：若表示真值0，则为移码；若表示真值―128，则为补码。

58.微指令格式分为水平型微指令和垂直型微指令，其中，前者的并行操作能力比后者强。

59.在多级存储体系中，Cache存储器的主要功能是匹配CPU和主存之间的速度。

61.为了实现CPU对主存储器的读写访问，它们之间的连线按功能划分应当包括地址总线，数据总线、读写控制线。

63.设X= —0.1011，则[X]补为10101。

67.RISC的中文含义是精简指令系统计算机；CISC的中文含义是复杂指令系统计算机。

三．简答题1.说明计算机系统的层次结构。

计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。

2.请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。

指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示，CPU周期也称为机器周期，而一个CPU周期又包含若干个时钟周期（也称为节拍脉冲或T周期）。

3请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。

程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。

1.冯诺依曼机主机主要特点。

○1.计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。

○2.指令和数据一同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。

○3.指令和数据均用二进制表示。

○4.指令由操作吗和地址码组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

○5.采用存储控制原理，指令在存储器内按顺序存放。

通常指令是顺序执行的，在特定条件下，可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

○6.机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传说通过运算器完成。

2.计算机硬件主要技术指标，软件定义与分类。

计算机硬件主要技术指标：机器字长、存储容量、运算速度、主频等。

软件定义：看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。

分类：系统软件和应用软件。

3.计算机组成部分与个部分作用。

运算器：用来完成算术运算和逻辑运算，并将运算的中间结果暂存在运算器内。

存储器：用来存放数据和程序。

控制器：用来控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理器运算结果。

输入设备：用来将人们熟悉的信息形式转换为机器能识别的信息形式，常见的有键盘、鼠标等。

输出设备：可将机器运算结果转换为人们熟悉的信息形式，如打印机输出，显示器输出等。

7.半导体存储器RAM与ROM特点与用途。

RAM特点：可读可写掉电后信息丢失，存临时信息。

用途：主要做内存ROM特点：只读不写掉电后信息不丢失，存长期信息。

用途：主要做控制存储器14.什么是寻址方式，数据寻址方式有哪几种。

寻址方式：是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指令格式和指令功能。

数据寻址方式：立即寻址、直接寻址、隐含寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址、堆栈寻址。